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稻瘟病是由Magnaporthegrisea(无性世代Pyriculariagrisea)引起的、广泛发生于世界各稻区的最具破坏性的水稻病害之一。该病原菌是异宗配合的子囊菌，只有在相对交配型的可育性菌株间才能完成其有性生殖过程，交配型测定表明，该菌存在两性、雄性以及雌性菌株；成功的有性交配其中至少有一个为两性菌株。与其它生物物种的性别研究相比，稻瘟病菌的性别研究由于没有找到适合的实验材料和研究切入点，仍处于无人关注的初级阶段。本研究试图通过构建合适的遗传研究实验材料，利用遗传学、微生物学以及生物信息学的理论和技术，对此问题作深入的研究。
1稻瘟病菌的性别分化及其遗传分析
从2个田间菌株CHL42(MAT1-2，两性)和CHL346(MAT1-1，雄性)的杂交后代群体中，随机选择了177个子囊孢子菌株作为供试材料。这些菌株分别与标准菌株CHL1(MAT1-1，两性)和CHL2(MAT1-2，两性)在燕麦琼脂培养基对峙培养，进行性别测定。结果表明，91个是雄性菌株，86个是两性菌株，雄性与两性的分离比符合1∶1(x2=0.09，P＜0.01)。由此说明，在稻瘟病菌中性别是由单一基因控制的。有趣的是，交配型在该后代群体中也表现出了1∶1的分离，但二者是独立分离的。因此，将此基因命名为Sd(sex-determininggene)基因。
2Sd基因的遗传及物理作图为了快速地确定Sd基因的染色体位置，利用分离群体分析法(bulked-segregantanalysis，BSA)，对本实验室开发设计的，均匀地分布于稻瘟病菌7条染色体的121个SSR(simplesequencerepeat)标记进行了筛选。结果表明，位于第2色体上的5个标记MS2-5，MS2-10，MS2-11，MS2-12和MS2-19在2个亲本以及2个异型基因池之间检测到了多态性。进一步用177个子囊孢子菌株进行了连锁分析，结果表明，Sd基因位于第2染色体上的MS2-10和MS2-19之间，17.9cM的区域内。
为了进一步地精细定位Sd基因，利用测序菌株70-15的参考序列，在标记MS2-10和MS2-19之间的区域开发了6个SSR标记和5个STS(sequencetaggedsite)标记。连锁分析的结果表明，Sd基因位于STS2-7和STS2-4之间1.6cM的区域，其中与标记STS2-9完全共分离。
为了构建Sd基因的物理图谱，将该基因的所有连锁标记通过生物信息学分析，锚定在测序菌株70-15的参考序列上，由此构建了Sd基因的电子物理图谱。结果表明，Sd基因被界定在大约14kb的区段内。
3Sd候选基因的克隆及序列分析
为了确定Sd基因的候选基因，利用2种基因预测分析软件，ORFFinder(http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/gorf/gorf.html)和SoftberryFGENESH(http：//www.softberry.com)，对目的基因区域的参考序列进行了基因预测和注释分析。结果表明，该区域含有2个候选基因，分别命名为Sd1和Sd2。利用长片段PCR(Long-rangePCR，LR-PCR)以及双元载体克隆技术，对两性菌株CHL42以及雄性菌株CHL346的2个候选基因分别进行了扩增、克隆。由于二者之间存在显著的序列差异，目前仅从两性菌株CHL42中扩增、克隆了2个候选基因。这一结果表明Sd基因也与交配型基因MAT一样，不是等位基因(allele)，而是异型基因(idiomorph)。
为了分析Sd基因序列及结构特征，对其他的两性菌株CHL1，CHL2，CHL272和CHL273也进行了扩增、克隆及测序。结果表明，2个候选基因在这些两性菌株之间存在高度的同源性。基因注释的结果表明，二者都编码假定蛋白。
4Sd候选基因的遗传转化以及功能验证
以雄性后代菌株M182作为受体，通过根癌农杆菌介导的转化体系(Agrobacteriumtumefaciensmediatedtransformation，ATMT)，对3个不同的两性菌株CHL42、CHL2和CHL272的2个Sd候选基因分别进行遗传转化。获得了一批转化子菌株，目前正在对这些转化子菌株的性别表型以及功能进行测定、分析。